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Suma de dos valores absolutos en el plano complejo

Estoy tratando de averiguar todo lo $z \in C$ que satisfacen la siguiente condición:

$|z+1|+|z-i|=3$

Entiendo que $|z|=r$ representa un círculo con un radio de $r$. También entiendo que $|z+1|=r$ puede ser escrito como $|(x+1)+yi|=\sqrt{(x+1)^2+y^2}=r$, el cual puede luego se eleva al cuadrado para obtener $(x+1)^2+y^2=r^2$, lo que representa el círculo con un radio de r, con centro en el $(-1,0)$.

Así que, volviendo a mi problema:

A diferencia del ejemplo con $|z+1|=r$, donde es fácil la plaza de la ecuación, cuadrado $|z+1|+|z-i|=3$ escrito como $\sqrt{(x+1)^2+y^2}+\sqrt{x^2+(y-1)^2}=3$ es igual a:

$(x+1)^2+(y-1)^2+x^2+y^2+2\sqrt{(x+1)^2+y^2}\sqrt{x^2+(y-1)^2}=9$ que es una pesadilla para resolver, si es posible.

Estoy seguro de que debe haber alguna forma elegante de resolver este tipo de problema. La forma en que estoy pensando es este:

$|z+1|$ , de por sí, que parece representar a un círculo centrado en $(-1,0)$, con un indefinido de radio, y $|z-i|$ que parece representar a un círculo centrado en $(0,1)$, también con un indefinido de radio. Sin embargo, la suma de los dos radios debe ser de 3. Pero me parece que no puede envolver mi mente alrededor de lo que esto representaría (cuando se dibuja en el plano Cartesiano), o la forma de resolver analíticamente. Entonces, ¿cómo un enfoque de este problema? Incluso una pista (probablemente) es suficiente.

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DiGi Puntos 1925

$|z+1|$ es la distancia desde el punto de $z$ % punto $-1$y $|z-i|$ es la distancia desde $z$ % punto $i$. Por lo tanto, usted está buscando en el conjunto de todos puntos $z$ tal la suma de las distancias de $z$ $-1$ y $i$ es $3$. ¿Que sección cónica se define como el lugar geométrico de puntos de $P$ tales que la suma de $|PA|$ y $|PB|$ es una constante para dos puntos fijos $A$ y $B$?

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Farkhod Gaziev Puntos 6

Deje $\sqrt{(x-a)^2+(y-b)^2}+\sqrt{(x-c)^2+(y-d)^2}=e$

$\sqrt{(x-a)^2+(y-b)^2}=e-\sqrt{(x-c)^2+(y-d)^2}$

El cuadrado obtenemos, $(x-a)^2+(y-b)^2=e^2+(x-c)^2+(y-d)^2-2e\sqrt{(x-c)^2+(y-d)^2}$

o, $2e\sqrt{(x-c)^2+(y-d)^2}=e^2+(x-c)^2-(x-a)^2+(y-d)^2-(y-b)^2$

o, $2e\sqrt{(x-c)^2+(y-d)^2}=e^2+(2x-c-a)(a-c)+(2y-d-b)(b-d)$

o, $e\sqrt{(x-c)^2+(y-d)^2}=x(a-c)+y(b-d)+f$ donde $2f=e^2-(c+a)(a-c)-(d+b)(b-d)$

El cuadrado obtenemos, $e^2((x-c)^2+(y-d)^2)=(x(a-c)+y(b-d)+f)^2$

$\implies x^2(e^2-(a-c)^2)-2xy(a-c)(b-d)+y^2(e^2-(b-d)^2)-2x(e^2c+f(a-c))-2y(e^2d+f(b-d))+e^2(c^2+d^2)-f^2=0$

El uso de este, $4(a-c)^2(b-d)^2-4(e^2-(a-c)^2)(e^2-(b-d)^2)$

$=4e^2((a-c)^2+(b-d)^2-e^2)$

Ahora $e=\sqrt{(x-a)^2+(y-b)^2}+\sqrt{(x-c)^2+(y-d)^2}$ $=|(x,y)-(a,b)|+|(x,y)-(c,d)|<|(a,b)-(c,d)|$

Por eso, $(a-c)^2+(b-d)^2-e^2<0$, por lo que el locus de $(x,y)$ es una elipse ,pero no un círculo, a menos que el coeficiente de $xy$$0$.


Alternativamente,

$\sqrt{(x+1)^2+y^2}+\sqrt{x^2+(y-1)^2}=3$

$\sqrt{(x+1)^2+y^2}=3-\sqrt{x^2+(y-1)^2}$

El cuadrado obtenemos, $ (x+1)^2+y^2=9+x^2+(y-1)^2-6\sqrt{x^2+(y-1)^2}$

$2x+2y-8=-6\sqrt{x^2+(y-1)^2}$

$x+y-4=-3\sqrt{x^2+(y-1)^2}$

El cuadrado obtenemos, $(x+y-4)^2=9(x^2+(y-1)^2)$

$8x^2-2xy+8y^2+8x-10y-7=0$

El uso de este o esta, $(-2)^2-4\cdot 8 \cdot 8<0$

Así, la curva es una elipse.

El uso de este , podemos extraer $xy$ términos.

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